Dissertations / Theses on the topic 'Sciences naturelles – Classification – Brésil'

L'objectif de ce travail est de ntica (évolution et schémas de biodiversité) à travers une étude pluridisciplinaire du genre Baptistonia axée sur trois grands volets : taxinomique, phylogénétique, écologique. Les résultats les plus significatifs du premier concernent (a) de nouveaux transferts et synonymies qui ont abouti à retenir 23 espèces ; (b) la proposition d'outils morphométriques pour séparer des espèces ambiguës ; (c) la description morphologique et iconographique de chaque espèce ; et (d) l'organisation du genre en six sections. L'étude phylogénétique, basée sur la morphologie, les séquences moléculaires de plusieurs régions de plastides, des marqueurs ISSR, la composition des huiles florales, a permis (a) de confirmer la monophylie du genre ; (b) de confirmer que cet ensemble est bien distinct des genres voisins du clade Gomesa ; (c) de proposer un cladogramme des espèces ; et (d) de formuler des hypothèses d'évolution en cohérence avec la théorie des refuges. L'étude de la biologie de la conservation a permis de préciser : (a) l'extension géographique et le profil climatologique de la Mata Atlântica ; (b) quelques facteurs biologiques et écologiques des Baptistonia ; (c) la distribution géographique de chaque espèce ; (d) les schémas de biodiversité du genre, avec une première ébauche de régions prioritaires pour la préservation des habitats. contribuer à l'étude de la Mata Atlâ

Le fait qu'on attribue de plus en plus d'importance à la recherche scientifique en milieu tropical humide, tout particulièrement en Amazonie, nous semble imposer que soient étudiées ces activités devenues stratégiques. Le but de notre travail est donc de contribuer à éclairer et comprendre les pratiques scientifiques, leur dynamique et leur organisation dans la région amazonienne. Au travers de deux enquêtes menées au Brésil et en France, d'une étude de cas et d'un examen de la littérature scientifique, c'est toute problématique de la construction de connaissances et de la mise en place d'un dispositif de recherches que nous avons tenté de mettre en lumière. Ces investigations permettent de soutenir la thèse selon laquelle les actions des acteurs de la recherche possèdent une dynamique propre parce que chaque pas en avant de la recherche révèle des conformations de l'objet d'investigation qui se renouvellent selon le lieu, le temps et l'échelle d'observation. La combinaison de facteurs spécifiques génère des situations différenciées qui n'entretiennent pas des rapports de similitudes entre eux. Ainsi nous sommes conduits à conclure que le mot Amazonie acquit un sens polysémique, car les connaissances scientifiques produites à partir de cette région résultent d'une multitude de pratiques cognitives dont les réalisations concrètes ne se laissent pas facilement harmoniser. Elles forment plutôt un amalgame compose de couches différentes. Ces couches n'ont pas seulement une histoire, mais cette histoire traverse diverses dimensions de la réalité qui s'impose au chercheur. Toute tentative de les réduire à un tout homogène semble inadmissible ? Les hommes de sciences en action en Amazonie, en se laissant aller à leurs passions, ne sont pas plus raisonnables ni plus objectifs que les autres. En mettent en évidence les pratiques des acteurs de la recherche on offre une vue dynamique du contexte et du milieu naturel ou elles s'insèrent, valorisent ainsi, par sa méthodologie, l'exercice de la recherche en tant que construction historique, sans laquelle il serait impossible de comprendre les enjeux actuels
The fact that we have been attributing increasing importance to scientific research on the tropical rain forest, specially on the amazon, means that we should study these activities that became strategie. The objective of this work is to contribute to our understanding of those scientific practices, their dynamics and organization at the amazon region. Our focus is on the construction of knowledge and the build up of a research infrastructure and for doing that we use two series of interviews (in Brazil and France), one case study and examination of the scientific literature. This inquiry allow us to advancie the thesis that those actions of one researche actors posses one unique dynamics because each step forward reveal the conformation of the object of study that is renewes accordind to place, time and scale of observation. The combination of specific factors generated form different situations that does not maintaint the relionship among them. A dynamic view of the context and environment where research is conducted take us to the conclusion them the word amazon acquires various meanings, and that the scientific knowledge produced on/from this region results in a multitude of cognitive practices where the concrete realizations do not let themselves harmonize easily

Une étude phylogénétique de 47 espèces de polyommatinae (lépidoptères, lycaenidae) a été réalisée en France et en Espagne. Elle repose sur l'examen electrophoretique de 26 systèmes enzymatiques. Ces données sont traitées par les méthodes uni- et multidimensionnelles : classifications hiérarchiques, acp, afc et afd. Si certains aspects de la systématique classique des polyommatinae sont confirmes par nos résultats, le regroupement des taxa sous le genre polyommatus ne demeure pas pertinent. Le mérite de la classification proposée est sa parcimonie au niveau de la nomenclature. Par ailleurs, une étude descriptive et interprétative de la structure génétique de 75 populations de lysandra a été réalisée sur le même secteur géographique. Elle repose sur les mêmes systèmes enzymatiques et son exploitation sur les mêmes méthodes d'analyse. Sur les 26 systèmes enzymatiques étudies, 9 sont polymorphes, la plupart étant multialleliques. Les coefficients d'heterozygotie mettent à part l. Bellargus, moins polymorphe que les autres espèces. Les statistiques f de wright démontrent l'ampleur des échanges géniques entre les populations. Les histogrammes de fréquences alleliques ainsi que les acp, afc et afd montrent la différence existant entre les lysandra blancs (hispana, semperi et albicans) et les bleus (coridon et caelestissima). Aucune ordination géographique n'est claire dans les populations étudiées, mise a part une separation entre les hispana francais et espagnols. Les classifications hierarchiques confirment ce fait mais aussi la séparation entre les lysandra blancs et les bleus. Il nous semble raisonnable de considérer qu'il existe deux entités taxonomiques nettement séparées et d'ailleurs partiellement sympathiques: l. Coridon et l'ensemble hispana l. Albicans. La structure de la deuxième entité est moins claire. Nous penchons pour deux semispecies qui n'ont toujours pas révèle de zone de contacts précises. En revanche, il nous parait indubitable que semperi appartienne a albicans et non a hispana

Cette étude porte sur les matériaux graveleux latéritiques utilisés dans de nombreux pays pour la construction des couches de fondation et de base des chaussées routières. Au Sénégal, les matériaux sont sélectionnés par référence aux règles du CEBTP de 1972, révisées en 1980. Les graveleux latéritiques doivent respecter des fuseaux granulométriques avant ou après compactage. Des conditions sont aussi imposées à l'indice CBR, à l'indice de plasticité et à l'optimum Proctor. Les recherches présentées dans ce rapport concernent différentes questions :- quel est l'effet du compactage à différentes énergies sur la fragmentation des particules solides et la modification de la courbe granulométrique ? Comment en tenir compte dans la sélection des matériaux et donc leur classification ? Comment se comportent ces matériaux dans les chaussées sous l'effet du compactage à la mise en œuvre puis de la circulation ?- peut-on trouver une corrélation entre l'indice CBR et les paramètres granulométriques ou géotechniques du sol ? Les corrélations sont-elles valables pour tous les sites ou seulement à l'échelle d'une carrière ?- comment réagit le sol graveleux latéritique lorsqu'on le mélange avec un autre matériau dépourvu de particules fines pour améliorer sa plasticité et sa résistance ?- comme une partie des recherches a eu lieu au Brésil, le rapport compare les procédures expérimentales utilisées au Brésil et au Sénégal. La pertinence de l'utilisation des coefficients de fragmentabilité et dégradabilité, introduits dans la classification des sols latéritiques de Rodrigues et al. pour caractériser l'évolution des graveleux latéritiques, a été évaluée par des essais de laboratoire sur le matériau de la carrière de Lam-Lam et le même matériau mis en œuvre en couche de base sur deux routes du Sénégal. Le coefficient de dégradabilité ne différencie pas les matériaux et le coefficient de fragmentabilité semble être un meilleur paramètre. L'étude de l'évolution des classes granulaires des latérites de deux carrières du Sénégal et deux carrières du Brésil sous compactage CBR confirme l'importance de la fragmentation des particules les plus grandes et le décalage des courbes granulométriques vers les sols plus fins, mais ces changements dépendent de la nature des latérites testées. Il en résulte que l'étude des matériaux graveleux latéritiques doit continuer de se faire à l'échelle de la carrière. La méthode de régression linéaire multiple a été appliquée à la prévision de l'indice CBR des matériaux prélevés dans deux carrières sénégalaises (40 prélèvements à Sindia et 46 à Dougar). Cette étude a montré que l'on peut trouver des approximations acceptables à l'échelle de chaque carrière pour calculer l'indice CBR à partir des courbes granulométriques et à partir de six paramètres choisis pour leur influence potentielle sur cet indice : le passant au tamis 80µm, les caractéristiques de courbure et d'étendue de la courbe granulométrique, l'indice de plasticité et les caractéristiques Proctor. Mais les formules établies sur un site sont inadaptées à la prévision de l'indice CBR sur d'autres sites, ce qui confirme que les analyses doivent se faire à l'échelle de la carrière. La lithostabilisation des latérites de Lam-Lam et de Sindiapar mélange avec 30% et 10% de sable de KeurMassar pour abaisser leur indice de plasticité naturel a eu l'effet attendu sur la plasticité, tout en respectant les critères granulométriques. Mais l'effet de l'ajout du sable sur l'indice CBR est inattendu et devra être étudié : diminution pour la latérite de Lam-Lam et augmentation pour la latérite de Sindia. La comparaison des normes françaises et brésiliennes a montré que, malgré de légères différences, les résultats sont globalement équivalents. La plus grande différence concerne l'indice CBR, qui est déterminé avec des énergies de compactage différentes et donne des résultats plus faibles au Brésil. Mais les conditions imposées aux matériaux sont adaptées à ces valeurs

L'étude des protéines solubles de 18 souches par électrophorèse permet de dégager de grandes tendances : les méthanobactériales sont bien différenciées des méthanomicrobiales, les méthanosarcina thermophiles et les méthanosarcina mazei forment des groupes très homogènes et proches ; le groupe methanosarcina barkeri est très hétérogène ; methanothrix s'apparente clairement aux methanosarcinaceae. Etude des relations immunologiques à l'intérieur du genre methanosarcina (immunofluorescence indirecte et immunoprécipitation). Purification et caractérisation d'un antigène comme à ce genre, identifié comme étant le composant C de la méthyl COM réductase. Localisation de cette protéine à l'intérieur du cytoplasme de methanosarcina et methanothrix, par des techniques d'immunomarquage à l'or colloïdal

Dans les sciences d'observation telles que l'archeologie, la mineralogie ou la zoologie, de grandes quantites d'objets sont repertoriees sous forme de taxinomies et exprimees dans des catalogues au moyen d'un langage de description textuel, varie et nuance. La lourde gestion de ces catalogues et les problemes lies a la description et a la caracterisation des classes d'objets, ont fait naitre le besoin de construire d'une part une base de connaissances permettant d'integrer des informations coherentes, homogenes et non redondantes, d'autre part une structure de discrimination fiable, permettant de caracteriser les classes de maniere pertinente. Le principe d'explicitation des connaissances retenu dans le cadre de notre travail repose sur une approche incrementale. Notre systeme metis explicite progressivement les connaissances de l'expert et raffine le langage de description (appele modele structurel) a partir d'une suite de descriptions de classes qui lui sont presentees. Chaque nouvelle classe fournie au systeme, constitue un enrichissement et une nouvelle vision du modele de l'expertise, soit par specialisation d'une description deja acquise, soit par l'ajout d'une nouvelle description. Metis modifie ainsi dynamiquement le modele structurel des descriptions de classes explicitees. La taxinomie du domaine sert de fil conducteur pour guider le processus d'explicitation des connaissances. Elle est progressivement enrichie, permettant ainsi au systeme de presenter les traits discriminants et d'evaluer leur pertinence par apprentissage, ou avec le concours de l'expert

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) sont des protéines membranaires responsables de la transduction de signaux de l'extérieur vers l'intérieur de la cellule. Localisés partout dans l'organisme, ils sont impliqués dans de très nombreuses fonc tions physiologiques comme la vision, l'olfaction, la croissance et l'adhésion cellulaire, la régulation hormonale, etc. Ils sont cibles d'une grande diversité de ligands : des photons, des ions, des amines biogènes, des hormones, des glycoprotéines, des molécules odorantes et gustatives, etc. Un RCPG est formé de 7 hélices α transmembranaires reliées par des boucles intra- et extra-cellulaires. Ces 7 hélices α délimitent une cavité. Les ligands se fixent soit dans cette cavité soit au niveau des boucles extra-cellulaires, activant le récepteur qui va se lier à une protéine G à l'intérieur de la cellule, initiant une cascade de réactions chimiques. Un seul RCPG a été cristallisé jusqu'µa présent, la rhodopsine bovine, apportant une information structurale précieuse. Les RCPG présentent un grand intérêt pharmacologique. Leur diversité et les nom- breuses fonctions qu'ils contrôlent les font intervenir dans de nombreuses pathologies. Plus de 30% des nouveaux médicaments mis sur le marché ciblent des RCPG. De plus, beaucoup de RCPG sont encore orphelins, c'est-à-dire sans ligand connu, et possèdent donc un fort potentiel pharmacologique. Les RCPG forment une super-famille de plus d'un millier de membres, dont la grande majorité sont responsables de la perception des molécules olfactives. Le site de liaison de la plupart des RCPG est situé dans la cavité transmembranaire ; mais pour certains, le site est externe à la membrane et le ligand se fixe aux boucles extra- cellulaires. Mais même dans ces cas, les récepteurs possèdent une cavité transmembranaire et c'est sur elle que nous focalisons notre travail. Plusieurs classifications des RCPG ont déjà été proposées : phylogénétiques, basées sur des automates statistiques, sur des empreintes physico-chimiques ou sur la compo- sition en acides aminés. Mais aucune ne prend en compte précisément le point de vue pharmacologique, axé sur le ligand (le médicament). C'est pourquoi nous proposons une nouvelle classification des RCPG orientée phar- macologie. Elle est basée sur l'étude de résidus supposés critiques de la cavité trans- membranaire, qu'on pense interagir avec des ligands. Nous partons d'un jeu de données de 369 séquences de RCPG humains non-olfactifs, aussi (( propre )) que possible. Puis nous alignons les parties transmembranaires de fa»con automatique mais avec une étape de vérification et de raffinement manuels. Ensuite nous extrayons 30 résidus critiques en étudiant la cavité de la rhodopsine bovine, dont les parties transmembranaires ont une très forte identité avec celles de la rhodopsine humaine (94%). Nous supposons que ces 30 résidus sont critiques pour tous les RCPG, c'est-à-dire que la forme des cavités de tous les récepteurs est globalement conservée. Cette supposition est étayée par diverses publications. Enfin nous classifions ces séquences discontinues par une méthode de clustering hiérarchique agglomératif (la méthode UPGMA). Les distances entre séquences sont simplement les scores d'identité entre elles. Une procédure de bootstrapping vient apporter un poids statistique à la classification qui aboutit à 22 clusters bien distincts. Notre classification est en accord avec la classification GRAFS publiée récemment (analyse phylogénétique exhaustive de 342 RCPG humains non-olfactifs), c'est-à-dire que les clusters obtenus correspondent aux familles et sous-familles déjà identifiees, à quelques différences près. On peut appliquer cette classification à la recherche de nouvelles cibles pour des ligands partageant des sous-structures communes (on parle de structures privilégiées). Partant de ligands dont on connait des récepteurs, on recherche parmi les 30 résidus critiques de ces récepteurs ceux qui interviennent dans la liaison. Ensuite on recherche d'autres récepteurs qui partagent les mêmes résidus. On peut proposer ces nouveaux récepteurs comme cibles potentielles pour les ligands de départ. Une deuxième application immédiate de notre classification est la désorphanisation de récepteurs, c'est-à-dire la découverte d'un premier ligand pour un récepteur orphelin. Nous proposons comme point de départ pour un récepteur orphelin les ligands connus des récepteurs de la même classe. La pertinence d'une classification basée sur les cavités transmembranaires pour des récepteurs dont le site de liaison n'est pas la cavité est discutable. Pourtant nous constatons que les familles pour lesquelles le ligand se fixe à l'extérieur de la membrane (famille de classe secrétine et glutamate) sont très bien identifiées et séparées les unes des autres. Dans un deuxième temps, nous avons construit une autre classification des RCPG en utilisant, non plus les séquences, mais des modèles 3D des récepteurs, construits par homologie. Pour schématiser, nous recherchons le point de vue qu'aurait un ligand placé dans la cavité. Nous plaçons donc une sphère conceptuelle, qui représente le ligand, au centre de gravité de la cavité. Cette sphère est découpée en 80 éléments triangulaires, de même taille et disposés uniformément sur la sphère. Ensuite nous projetons, à partir du carbone β des résidus, des informations physico-chimiques et géométriques de la cavité dans les triangles qui intersectent la demi-droite partant du centre de la sphère et allant vers le carbone β du résidu considéré. Enfin nous comparons les sphères deux à deux, chaque comparaison donnant un score utilisé pour générer une matrice de distances et finalement une classification par la même méthode que précédemment. La méthode est assez floue (discrétisation peu poussée, projection à partir des carbones β et non à partir de tous les atomes) pour masquer les erreurs dues à la modélisation. Les modèles utilisés sont préalignés sur la structure qui a servi de point de départ, la structure cristallographique de la rhodopsine bovine. Malheureusement ces alignements ne sont pas suffisamment précis pour la génération d'une matrice de distances. Nous avons donc construit un outil d'alignement structural pour les raffiner. Cet outil est guidé par le score décrit ci-dessus pour trouver l'alignement entre deux cavités. Le meilleur score donnera le résultat de l'alignement. La classification est homogène avec la précédente, mais le nombre de récepteurs non classés (singletons) est plus grand. Intéressant est le fait que le récepteur DUFFY, non classé par notre précédente classification, est classé ici avec les récepteurs des chimiokines, en accord avec la classification de la base Swiss-Prot. Notre classification a en outre donné naissance à un outil d'alignement structural de cavité adapté au travail sur des modèles, mais qui peut aussi aligner des structures cristallographiques
G-protein-coupled receptors (GPCRs) are membrane proteins responsible for the transduction of signals from outside into the cell. Distributed in the whole body, they are implied in various physiological functions, like vision, olfaction, cellular growth and adhesion, etc. They are targeted by a tremendous diversity of possible ligands: photons, ions, biogenic amines, hormones, glycoproteins, olfactive and gustative molecules, etc. A GPCR is composed of 7 transmembrane α-helices linked together by intra- and extracellular loops. These 7 α-helices delineate a cavity. Ligands bind either in this cavity, or on the extracellular loops, activating the receptor that will link to a G-protein inside the cell, initiating a cascade of secondary messengers. Up to now, the bovine rhodopsin is the only known crystallographic structure, bringing a valuable structural information. GPCRs present a big pharmacological interest. Their diversity and the numerous functions they control get them involved in numerous pathologies. More than 30% of new commercialized drugs target GPCRs. Furthermore, many GPCRs are still orphan, without known ligand, and hence constitute potential pharmacological targets. GPCRs form a superfamily of more than one thousand members. Three out of four are involved in the perception of olfactive molecules. The binding site of most GPCRs is located in the transmembrane cavity; but for some of them, it is located outside the membrane and the ligand binds an extracellular loop. But even for these cases, all receptors show a transmembrane cavity on which we will concentrate during this work. Several classifications of GPCRs have been proposed: phylogenetic classifications, or based on statistical automata, or on physicochemical fingerprints, or based on their amino-acid composition. But none of them takes into account precisely the pharmacolo- gical point of view of the ligand (the drug). That's why we propose a new classification of GPCRs which is pharmacologically- oriented. It is based on the study of some residues of the transmembrane cavity supposed to be critical and to interact with the ligand. We start from a dataset of 369 sequences of human nonolfactory GPCRs, as \clean" as possible. Then we align automatically the transmembrane parts, but with a manual check following. Then we extract 30 critical residues by studying the cavity of bovine rhodopsin, which transmembrane parts share a high identity score with the human rhodopsin (94%). We suppose that these 30 residues are critical for all GPCRs, i. E. The fold of all GPCRs is overall conserved. This hypothesis is supported by several publications. Eventually, we classify these sequences by an agglo merative hierarchical clustering algorithm (UPGMA). The distances between sequences are simply the identity scores between them. A bootstrap procedure brings a statistical support to the classification, that leads to 22 well-defined clusters. Our classification agrees the recently published GRAFS classification (a phylogenetic analysis of 342 human non-olfactory GPCRs): resulting clusters correspond to already identified families and subfamilies, with slight differences. This classi¯cation can be applied to ¯nd new targets to ligands that share some common substructures (called priviledged structures). We start from ligands with known receptors, we seek among the 30 critical residues of these receptors those that participate to the binding. Then we seek for other receptors that share the same residues. We can eventually propose these new receptors as putative targets for the ligands we started with. A second straightforward application of the classification is the deorphanization of receptors, i. E. The discovery of a fisrt ligand for an orphan receptor. We propose, as a starting point for an orphan receptor, the known ligands of the receptors of the same cluster. The relevence of a classification based on the transmembrane cavities for receptors which binding site is not the this cavity is questionable. However we find that even the families for which the ligand bind outside the membrane (secretin and glutamate families) are well identified and well separated. In a second time, we built another classification of GPCRs, based on 3D homology models rather than on sequences. To simplify, we try to take the point of view of a ligand inside a cavity. We put a conceptual sphere, that stands for the ligand, at the center of gravity of the cavity. This sphere is tessellated into 80 triangles, with same size, homogenously dispatched. Then we project from the β carbon of the residues some phy sicochemical and geometrical information into the triangles. Eventually we compare the spheres, each comparison gives a score used to build a distance matrix and a classification with the same method as for the previous one. This method is quite fuzzy (low resolution discretization, projection from the β carbons and not from all atoms) to hide the errors due to modelling. The models are prealigned on the cristal structure of bovine rhodopsin. But unfortu- nately these alignments were not precise enough to build a distance matrix. So we coded a structural alignment tool to refine the alignments. This tool is guided by the previsouly- described score to find an alignment between two cavities. The best score gives the output alignment. The resulting clustering is homogenous with the previous one, but the number of non-classified receptors (singletons) is higher. Interestingly, the receptor DUFFY, not classified by our previous clustering, is classified here in the Chemokine cluster, in agree- ment with the Swiss-Prot database classification. Our classification leads to a structural alignment tool adapted to work on models, but that can also work on crystal structures

Cette recherche établit une dialectique entre didactique et histoire des sciences concernant les classifications biologiques, en ciblant le groupe des végétaux qui présente une multiplicité d'acceptions et une importante rectification historique. Cette étude s'inscrit dans le cadre de la formation des professeurs de sciences de la vie et de la Terre et se structure en trois enquêtes complémentaires. La première, de nature didactique, permet d'identifier à l'échelle nationale sept conceptions des végétaux dans une situation classificatoire ouverte et d'étudier les raisonnements classificatoires convoqués dans des situations de classification fonctionnelle puis phylogénétique, ainsi que leur articulation. La seconde enquête, de nature historique, donne accès à l'évolution des idées concernant le groupe des végétaux dans la systématique du XIXème siècle à nos jours. L'accent est mis sur les problèmes que les scientifiques ont cherché à résoudre en élaborant leurs systèmes classificatoires et les obstacles rencontrés. La troisième enquête consiste en l'élaboration, la mise en oeuvre et l'analyse d'une reconstruction didactique fondée sur des matériaux historiques, en l'occurrence des articles scientifiques primaires. Cette expérimentation permet d'approfondir l'analyse du raisonnement classificatoire lors d'un débat et de la construction de cartes conceptuelles. Elle vise également à caractériser les conditions de possibilité d'un enseignement basé sur l'histoire des sciences et des articles scientifiques. Une synthèse des principaux obstacles impliqués dans les classifications est dressée en comparant la façon dont ils s'actualisent dans les sphères didactique et historique
This research explores the dialectics between science education and history of science through the study of biological classifications, focusing on plants, a biological group with multiple meanings and a major historical rectification. This study deals with the training of preservice biology and geology teachers and is structured into three complementary investigations. The first one, with a didactical angle at a national scale, leads to identify seven different conceptions of "Plant" in an open classificatory situation. This survey also allows to study how students think about functional vs. Phylogenetic classification and how they articulate the two perspectives. The second study in history of biology reviews the evolution of ideas in plants systematics since the XIXth century. It focuses on the problems scientists tried to solve by developing their classification systems and the epistemological obstacles they met. The third investigation consists in the development, implementation and analysis of a didactical reconstruction on the basis of historical materials, primarily scientific literature. This experiment provides a deeper understanding of how students think about classifications during a debate and a construction of concept maps. It also aims at characterizing appropriate conditions to use historical and scientific literature for an efficient conceptual learning. The main obstacles in building classifications are synthesized by comparing how they are updated in the educational and historical spheres

La première partie de ce travail est une contribution à une vaste étude taxonomique de xanthomonas maltophilia. Les caractéristiques électrophoretiques (point isoélectrique et mobilité) des estérases membranaires hydrolysant les esters du beta-naphthol, ont été comparées chez 52 souches de collection pour la plupart identifiées à x. Maltophilia, quelques autres étant reconnues d'affiliation incertaine. De plus, ces souches ont été soumises à 53 tests phénotypiques. L'analyse numérique de 29 d'entre eux, discriminants, a permis l'élaboration d'un dendrogramme par classification hiérarchique ascendante. Ces deux approches taxonomiques se complètent et révèlent une parente certaine de quatre souches du genre alcali gènes, de pseudomonas hibiscicola et P. Betle avec x. Maltophilia. Par contre, p. Boreopolis, p. Pictorum ainsi que quatre souches appartenant au bio var ii de x. Maltophilia défini par Ikemoto et coll. (1980) comme non-exigeant en méthionine, restent nettement à part. Des travaux semblables, menés sur 70 souches sauvages d'origines rhizosphèriques et médicales, ont montré une bonne homogénéité des caractéristiques esterasiques des souches environnementales opposée à une certaine hétérogénéité pour les souches pathogènes
Consécutivement, les valeurs de point isoélectrique des estérases membranaires de cette espèce semblent s'inscrire de manière exclusive dans une zone de pH de 5 a 6. La deuxième partie du mémoire analyse l'effet rhizosphèrique favorable au développement de x. Maltophilia. Des dénombrements répètés par utilisation d'un milieu sélectif, consécutifs à certains traitements de bactérisation des semences de quelques plantes, ont montré que la surface racinaire serait son habitat privilégié. Plus précisément, sa présence a été révélée au niveau des parois des cellules corticales racinaires par immuno détection. Ses aptitudes à coloniser la rhizosphère proche semblent toutefois d'une importance variable selon les plantes considérées. En particulier, l'organisation structurale des semences de crucifères pourrait y faire obstacle de manière indirecte

Le problème de la forme organique, c'est-à-dire, les propriétés géométriques et topologiques des entités biologiques à l'échelle anatomique, joua un rôle nucléaire dans la constitution et le développement des sciences biologiques jusqu'à la fin du XIXe siècle. Depuis lors, la problématique morphologique commença à languir jusqu'à sa pratique disparition, déterminée par le triomphe de la théorie synthétique de l'évolution et la théorie génétique du développement. Cependant, depuis la fin des années 1970, la morphologie a expérimenté une renaissance progressive dans tous les domaines de la biologie qui a plus récemment réveillé l'intérêt pour l'histoire de la discipline, ainsi que l'attention philosophique sur des concepts morphologiques comme ceux de « type », « Bauplan », « homologie » ou «nouveauté ». En prenant en compte les racines historiques de la problématique morphologique, dans cette thèse j'examine les implications philosophiques des programmes de recherche contemporains dédiés à l'étude descriptive et causale de la nature, la génération et l'évolution de la forme organique. En premier lieu, je propose que la grande dialectique philosophique dont dépendent les diverses conceptualisations de la forme organique découle des différents objectifs épistémologiques des deux disciplines chargées d'organiser la diversité morphologique : la morphologie et la taxonomie. En deuxième lieu, j'analyse comment ces deux cadres descriptifs conditionnent les théories explicatives de la forme maniées dans la biologie fonctionnelle, la biologie du développement et la biologie évolutive.

Deux techniques basees sur l'utilisation d'outils genetiques ont ete adaptees a l'identification et a la detection des mycoplasmes du groupe mycoides. Une etude des profils de restriction des genes codant pour les acides ribonucleiques ribosomaux a ete realisee apres hydrolyse de l'adn par les enzymes hindiii, ecori, ecorv, drai, hindii ou rsai. Dans chaque cas, les resultats obtenus pour les six mycoplasmes de ce groupe ont ete compares. Ils demontrent qu'ils peuvent etre identifies par leurs profils de restriction hindiii seuls ou couples aux profils de restriction ecorv. Cependant, l'identification etant, le plus souvent, orientee par l'origine du prelevement, sa confirmation ne necessite qu'un seul de ces profils. L'etude de ces profils presente, egalement, un interet majeur dans le domaine de la taxinomie. Elle precise l'importance des liens genetiques existant au sein du groupe mycoides. La seconde partie de cette these presente la mise au point d'une sonde specifique de mycoplasma capricolum. Cette sonde est constituee d'un fragment d'adn d'environ 900 paires de bases, isole du genome de la souche de reference. Elle s'hybride avec l'adn extrait de chacune des dix souches de m. Capricolum testee. Une faible reaction croisee n'apparait qu'en presence d'un exces d'adn (500 ng) de m. Sp. Type f38 ou de m. Sp. Type pg50. Aucune hybridation n'est obtenue avec l'adn des autres mycoplasmes de ce groupe ou de m. Agalactiae. Cette sonde est 500 a 1000 fois plus sensible avec l'adn de m. Capricolum. Elle detecte 500 pg d'adn homologue, ce qui correspond a 5. 10#4 mycoplasmes. Cette sonde, selon les conditions decrites pour son utilisation, est donc specifique de m. Capricolum

Les Procellariiformes sont des oiseaux marins présentant des caractéristiques les rendant particulièrement attractifs pour la recherche. Ces oiseaux constituent le groupe d'oiseaux marins le plus diversifié et probablement le plus menacé, 44. 7% des espèces de Procellariiformes étant classées Vulnérables ou En Danger d’Extinction par l’UICN. Comme d'autres oiseaux marins, les Procellariiformes constituent des modèles fascinants pour l'étude des patrons de différentiation des populations et des espèces puisqu'étant confrontés à l’action de forces évolutives opposées : d'un côté leur extrême mobilité leur permet de disperser très loin, ce qui est supposé permettre et augmenter le flux de gènes entre populations et donc atténuer la différentiation des populations ; de l'autre côté, étant extrêmement philopatriques ils reviennent généralement se reproduire dans leur colonie de naissance, une caractéristique censée promouvoir la différentiation des populations. Ajoutées au fait qu'ils vivent dans l'océan, ces caractéristiques les rendent particulièrement intéressants pour étudier les processus de différentiation en l'absence de barrières physiques aux flux de gènes. Par ailleurs, la taxonomie et les relations phylogénétiques chez les Procellariiformes sont complexes et mal établies, entre autres en raison de l'action opposée des forces évolutives citées précédemment. Les limites d'espèces et la taxonomie de cet ordre ont donc continuellement changé au fil des années. Au cours des 20 dernières années, les développements observés dans le domaine de la biologie moléculaire ont fournis des outils de plus en plus puissants pour élucider certaines incertitudes phylogénétiques, comprendre les patrons phylogéographiques observés et avoir une meilleure compréhension des processus promouvant la différentiation des populations chez ces oiseaux. Ces outils permettent aussi de mieux comprendre la structuration des populations et les relations entre ces dernières ce qui peut grandement aider à la définition des actions de conservation entreprises pour ces organismes et à leur ordre de priorité. Dans cette thèse, à l'aide d'outils de biologie moléculaire, j'ai étudié les relations phylogénétiques et la phylogéographie de plusieurs taxons de la famille des Procellariidae, la plus riche en espèce chez les Procellariiformes. Cette étude à portée sur deux niveaux taxonomiques : premièrement, au niveau générique, cette étude décrit les relations phylogénétiques du genre Pseudobulweria, probablement le genre d'oiseaux marins le plus menacé au monde ; deuxièmement, au niveau du taxon et des populations l'accent a été porté sur les ptérodromes de Macaronésie et sur le pétrel de Gould, en particulier concernant les relations entre ses sous-espèces australiennes et néo-calédoniennes. L'utilisation d'analyses multilocus pour chacune de ces investigations a permis d'améliorer notre compréhension et connaissances des ces taxons : chez Pseudobulweria la construction d'un « arbre d'espèce » a permis de définir les relations phylogénétiques au sein du genre et de résoudre la question du statut taxonomique du pétrel de Beck ; chez les ptérodromes de Macaronésie, j’ai montré que la séparation des trois taxons est beaucoup plus récente que précédemment estimée et que ces populations doivent être considérées comme des Unités Evolutives Significatives ; chez le pétrel de Gould, cette étude a montré que les deux sous espèces ne sont pas différenciées génétiquement et que ces deux lignées ne sont pas séparées. L'ensemble de ces résultats obtenus par l'utilisation de plusieurs gènes nucléaires en plus de gènes mitochondriaux souligne l'importance de ce type d'approche pour l'étude des patrons phylogénétiques et phylogéographiques pour les comprendre dans toute leur complexité
Procellariiformes are seabirds showing a set of characters rendering them particularly attractive to research. They are the most diverse seabird group, and probably also the most threatened, with 44. 7% species classified Vulnerable or worse under IUCN criteria. As many seabirds, they are fascinating models to study patterns and processes of population and species differentiation, being under contradictory evolutionary forces: on the one hand being extremely vagile allow them to disperse very far, which is supposed to enhance gene flow between populations, thus reducing their differentiation and diversification ; on the other hand, being extremely philopatric, they often return to breed in their natal colony, a pattern supposed to enhance population differentiation. Living in the ocean, they also constitute good models to investigate differentiation processes in the absence of physical barrier to gene flow. In addition, partly as a result of the opposite evolutionary forces just described, their taxonomy and phylogenetic relationships are complex, have proved very frustrating over the decades and have therefore been in a state of flux over the years. The development of molecular ecology in the last two decades have provided some new powerful tools to elucidate some of the phylogenetic uncertainties, to understand the observed phylogeographic patterns and have a better grasp at the underlying processes promoting diversification in these birds. These tools also allow a better understanding of population structure and relationships and can greatly help to the prioritisation and design of conservation actions directed at conserving these organisms. In this thesis, by means of molecular ecology tools, I investigated the phylogenetic relationships and phylogeography of several taxa belonging to family Procellariidae, the most speciose in order Procellariiformes. I studied these at two levels: first at the genus level by describing phylogenetic relationships in genus Pseudobulweria, probably the most endangered seabird genus in the world; and second at the taxon and population level I focused on the Macaronesian group of gadfly petrels and on the Gould’s petrel complex, in particular regarding the relationships between its Australian and New Caledonian subspecies. Using a multiloci approach for each of these investigations provided a mean to improve our understandings : in Pseudobulweria the species tree approach used allowed inferring the phylogenetic relationships between all the taxa in the genus for the first time and to solve a taxonomic issue regarding the status of Beck’s petrel ; in Northeast Atlantic gadfly petrels, I showed that the divergence of the three taxa living in that region is much more recent than previously thought and that the three populations deserve at least the status of Evolutionary Significant Units ; in Gould’s petrel I showed that the two population currently recognised as subspecies are not structured genetically and the lineages have not diverged. These investigations underline the necessity to incorporate new methods and multiple loci when investigating the phylogenetic and phylogeographic patterns in organisms to fully capture their complexity

Ce travail, en s'appuyant sur les théories des représentations sociales, et sur le cas des pâturages dans les Cerrados brésiliens, montre qu'il n'existe pas de définition objective de la dégradation des ressources naturelles : celle-ci ne prend de sens que par rapport aux fonctions attribuées aux ressources considérées, fonctions socialement définies et situées.
Ainsi la définition adoptée par le milieu de la recherche agronomique est marquée par les objectifs de colonisation agricole de la région, d'intensification et de modernisation de l'agriculture qu'il poursuit. Pour le milieu "socio-environnementaliste", elle est marquée par des objectifs de résistance au processus de colonisation de la région et de défense des intérêts des petits producteurs longtemps ignorés des politiques agricoles.
Concernant les producteurs, le sens qu'ils donnent à la dégradation des pâturages est lié à leur relation pratique à cette ressource. Dans un contexte de changement technique, on montre que les agriculteurs construisent de nouvelles représentations et que cette construction est nécessaire pour donner un sens aux innovations et au concept de dégradation introduits par les techniciens.
Résoudre les problèmes de dégradation nécessite d'admettre leur statut de construction sociale et le rôle que les agriculteurs doivent jouer dans la construction d'un concept commun de dégradation.

Le " framboisé ", principale altération du cidre, est caractérisé en premier lieu par une accumulation d'acétaldéhyde (impact organoleptique négatif). Nous avons démontré que l'origine de la maladie correspond à la présence de l'espèce Zymomonas mobilis. Il s'agit de la première détection de cette bactérie dans des cidres français. Des tests phénotypiques et génétiques ont été réalisés sur différentes souches correspondant d'une part, aux isolats français et d'autre part, aux sous-espèces Z. Mobilis subsp. Mobilis et Z. Mobilis subsp. Pomaceae. D'un point de vue phénotypique et génétique, les tests réalisés ont montré la présence de trois groupes distincts démontrant clairement que les isolats français appartiennent à une nouvelle sous-espèce : Z. Mobilis subsp. Francensis. D'autre part, afin de mieux comprendre les facteurs ayant une incidence sur le développement de l'altération, une caractérisation de la souche type a été réalisée. Cette souche est capable de croître dans des conditions typiquement rencontrées lors de la fabrication du cidre. Dans un deuxième temps, la croissance et la production d'acétaldéhyde ont été évaluées à l'aide d'un plan d'expérience. Un modèle de risque de la production d'acétaldéhyde a été créé et des mesures préventives ont ainsi été proposées. Enfin, une méthode de détection et d'identification de Z. Mobilis par PCR en duplex a été mise au point permettant la détection précoce de la bactérie directement dans le cidre.

Dans le tome 1, après un bref rappel de la biologie des spongiaires, une étude bibliographique concernant les genres luffariella, péprosia, xestospongia et haliclona a été realisée afin de mettre en évidence la divertsité des molécules isolées (alcaloïdes, stéroïdes, polyacétylènes, quinones, acides gras bromes) et de préciser leurs activités biologiques : antivirales, antifongiques, antibactériennes, antitumorales, anti-inflammatoires parmi les cinq éponges étudiées provenant de Mayotte (Océan Indien), l'une d'entre elle, luffariella cf. Variabilis s'est particulièrement distinguée : tout d'abord par l'absence de stérols puis par sa richesse en métabolites secondaires comprenant, d'une part, cinq sesterterpènes : le manoalide (0,029% du poids sec de l'éponge), le secomanoalide (0,022%). Le monoacétate de manoalide (0,0026%) et deux dérivés du manoalide isolés pour la première fois à savoir le 24-ethoxymanoalide (0,001%) et le 24-ethoxymanoalide (0,0029%). Non seulement, ces sesterterpènes ont permis par leur présence d'établir des critères chimiotaxomiques pour les éponges appartenant à la famille des thorectidäe mais certains d'entre eux ont aussi révelé une activité biologique concernant les tests antitumoraux. D'autre part, six stéroïdes particuliers appartenant au groupe des 5α, 8α-épidioxystérols et représentant 0,21% de la matière sèche de l'éponge ont également été isolés de cette éponge. Ces composés se sont révelés biologiquement actifs lors des tests antitumoraux et antiviraux (HTLV-I). L'isolement des métabolites a fait appel aux techniques classiques de fractionnement CCM, CC et CLHP. L'élucidation des structures a été réalisée par IR, SM, RMN (¹H, ¹³C, DEPT, COSY, HMQC, HMBC). Les quatre autres éponges : pétrosia sphéroïda, xestospongia sp. , haliclona sp. 1 et haliclona sp. 2 ont plus spécifiquement fait l'objet d'une anlyse détaillée de leur composition stérolique menée conjointement avec une discussion chimiotaxonomique. C'est ainsi que la présence du pétrostérol (50%), stérol majoritaire, a été décellée chez Petrosia spheroïda conformément aux éponges du même genre. Xestospongia sp. Contenant 92,9% de stérols conventionnels (C₂₇, C₂₈ et C₂₉ insaturés en ∆⁵, ∆5,22 ∆⁵̓́²⁴⁽²⁸⁾) se classe dans l'une des trois catégories d'éponges du genre xestospongia répertoriées dans la littérature et établies selon des critères chimiotaxonomiques. Enfin, si la composition stérolique d'haliclona sp. 1 (100% de stérols conventionnels ∆⁵ dont 53% de C₂₇ et 32,8% de C₂₈) se rapproche sans ambigüité de celle des éponges du genre haliclona, il n'en est pas de même pour haliclona sp. 2. En effet cette éponge met en évidence un profil ressemblant fortement à celui des éponges du genre Reniera avec 76,6% de stérols conventionnels ∆⁵ et 20,8% de stanols. L'analyse des stérols a été effectuée essentiellement par CG et CG/SM. Les extraits bruts de ces quatre éponges ont été soumis aux tests antiviraux (HTLV-I, VIH) et antitumoraux. Des résultats fort prometteurs ont été obtenus à partir des éponges des genres xestospongia et haliclona. Le tome 2 rassemble les spectres SM et RMN ainsi que les chromatogrammes CG et CLHP.

L'échinococcose kystique est une zoonose helminthique qui demeure encore à l'heure actuelle, un véritable problème de santé sanitaire et socioéconomique pour de nombreuses régions pastorales dans le monde. Son agent étiologique, le cestode Echinococcus granulosus sensu lato, est présent sur tous les continents et implique de nombreuses espèces animales dans son cycle biologique. Ce parasite présente une forte hétérogénéité, notamment génétique, si bien que plusieurs souches ont progressivement été définies. Toutefois, depuis quelques années, les études menées sur ces souches ont montré la nécessité de réviser la taxonomie du groupe E. Granulosus sensu lato. Lutter contre l'échinococcose kystique requiert de connaître au mieux les variants de ce groupe, leur statut, leurs hôtes, leurs modes de circulation et de transmission à l'homme. Le principal objectif de ce travail de recherche était donc de définir une approche permettant à la fois d'identifier des variants que nous pourrions suivre à différentes échelles géographiques et discuter la taxonomie du parasite. Nous avons commencé par l'évaluation de différents outils de typage actuellement disponibles, grâce à l'étude de deux foyers fortement endémiques. Bien qu'elle nous ait donné la possibilité de discuter le statut taxonomique des souches identifiées, cette évaluation montra l'insuffisance du polymorphisme des marqueurs mitochondriaux et nucléaires communément utilisés. Par conséquent, nous nous sommes intéressés à des marqueurs potentiellement plus variables, les microsatellites. Parmi ceux testés, le microsatellite multilocus EmsB identifia un grand nombre de variants, différents modes de circulation mais aussi, des échanges génétiques. Combinés avec les marqueurs de référence, EmsB peut donc s'avérer très utile pour l'étude du développement spatial et temporel des variants E. Granulosus sensu lato et de leur taxonomie. Elaborer une carte de distribution détaillée et une nomenclature pertinente de ces variants permettraient d'améliorer le ciblage des campagnes de lutte contre l'échinococcose kystique
Cystic echinococcosis (CE) is an important zoonosis in the world : it is currently a serious public health and economic problem in many breeding areas. Its aetiological agent, the cestode Echinococcus granulosus sensu lato, is present in all continents and involves many animal species in its biological cycle. The parasite exhibits a high heterogeneity, genetic for a part, and that is why different strains were defined. However, during the last decade, studies about these strains have showed the necessity to revise the taxonomy of the group E. Granulosus sensu lato. The efficiency of anti-echinococcosis campaigns depends directly of our knowledge of the variants of this group, their status, their hosts, their modes of circulation and transmission to humans. In the present work, the main objective was to define an approach both to identify variants we could track at different geographical scale and to discuss the taxonomy of the parasite. We began to evaluate the different genetic markers currently available, by the study of two endemic foci. This evaluation gave us the opportunity to argue the taxonomy of the strains observed but the mitochondrial and nuclear markers conventionally used a lack of polymorphism. Consequently, our interest was directed to the potentially more available microsatellites. Among those we tested, the multilocus microsatellite EmsB identifies many variants, different modes of circulation and genetic exchanges. Thus, it can be usefull to characterize the spatial and temporal development of the E. Granulosus sensu lato variants and their taxonomy. The establishment of a detailed map of distribution and a pertinent nomenclature of these variants could improve the targeting of anti-echinococcosis campaigns

Bacteriophage genomes show pervasive mosaicism, indicating that horizontal gene exchange plays a crucial role in their evolution. Phage genomes represent unique combinations of modules, each of them with a different phylogenetic history. Thus, a web-like, rather than a hierarchical scheme is needed for an appropriate representation of phage evolutionary relationships. Part of the virology community has long recognized this fact and calls for changing the traditional taxonomy that classifies tailed phages according to the type of genetic materials and phage tail and head/capsid morphologies. Moreover, based on morphological features, the current system depends on inspection of phage virions under the electron microscope and cannot directly classify prophages. With the genomic era, many phages have been sequenced that are not classified, calling for development of an automatic classification procedure that can cope with the sequencing pace. The ACLAME database provides a classification of phage proteins into families and assigns the families with at least 3 members to one or several functions.

In the first contribution of this work, the relative contribution of those different protein families to the similarities between the phages is assessed using pair-wise similarity matrices. The modular character of phage genomes is readily visualized using heatmaps, which differ depending on the function of the proteins used to measure the similarity.

Next, I propose a framework that allows for a reticulate classification of phages based on gene content (with statistical assessment of the significance of number of shared genes). Starting from gene/protein families, we built a weighted graph, where nodes represent phages and edges represent phage-phage similarities in terms of shared families. The topology of the network shows that most dsDNA phages form an interconnected group, confirming that dsDNA phages share a common gene pool, as proposed earlier. Differences are observed between temperate and virulent phages in the values of several centrality measures, which may correlate with different constraints to rampant recombination dictated by the phage lifestyle, and thus with a distinct evolutionary role in the phage population.

To this graph I applied a two-step clustering method to generate a fuzzy classification of phages. Using this methodology, each phage is associated with a membership vector, which quantitatively characterizes the membership of the phage to the clusters. Alternatively, genes were clustered based on their ‘phylogenetic profiles’ to define ‘evolutionary cohesive modules’. Phages can then be described as composite of a set of modules from the collection of modules of the whole phage population. The relationships between phages define a network based on module sharing. Unlike the first network built from statistical significant number of shared genes, this second network allows for a direct exploration of the nature of the functions shared between the connected phages. This functionality of the module-based network runs at the expense of missing links due to genes that are not part of modules, but which are encoded in the first network.

These approaches can easily focus on pre-defined modules for tracing one or several traits across the population. They provide an automatic and dynamic way to study relationships within the phage population. Moreover, they can be extended to the representation of populations of other mobile genetic elements or even to the entire mobilome.

Finally, to enrich the phage sequence space, which in turn allows for a better assessment of phage diversity and evolution, I devise a prophage prediction tool. With this methodology, approximately 800 prophages are predicted in 266 among 800 replicons screened. The comparison of a subset of these predictions with a manually annotated set shows a sensitivity of 79% and a positive predictive value of 91%, this later value suggesting that the procedure makes few false predictions. The preliminary analysis of the predicted prophages indicates that many may constitute novel phage types.

This work allows tracing guidelines for the classification and analysis of other mobile genetic elements. One can foresee that a pool of putative mobile genetic elements sequences can be extracted from the prokaryotic genomes and be further broken down in groups of related elements and evolutionary conserved modules. This would allow widening the picture of the evolutionary and functional relationships between these elements.

Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

Depuis une quinzaine d'années, les savoirs naturalistes locaux (SNL) ont gagné une importance croissante dans le domaine de la conservation de la biodiversité. Dans le contexte brésilien, les SNL bénéficient d'une reconnaissance juridique et sont au cœur des enjeux de développement durable, en particulier dans les aires protégées d'Amazonie. Notre recherche s'intéresse aux savoirs et aux usages d'une population rurale (les Ribeirinhos) de la biodiversité agricole et forestière dans une aire protégée (la forêt nationale du Tapajós ou Flona Tapajós). Nous nous interrogeons sur la manière dont les SNL peuvent être pris en compte dans les projets locaux de développement durable et sur la façon dont s'articulent les normes locales et institutionnelles de gestion des milieux et des ressources sur ce territoire. Nous développons une approche interdisciplinaire en ethnobiologie et écologie, incluant notamment des inventaires ethnobotaniques en forêt. Cette recherche a permis de mettre en évidence la riche connaissance écologique des Ribeirinhos de leur environnement agricole et forestier. Celle-ci se reflète à plusieurs niveaux : i) dans la diversité des formations forestières distinguées, avec 21 types de forêts perçus et nommés en fonction d'une combinaison de critères, ii) dans la perception détaillée des processus de régénération forestière de la jachère à la forêt primaire, iii) dans la perception des stratégies de croissance des végétaux et de leur rapport au milieu abiotique, iv) dans la grande diversité de végétaux reconnus et nommés par les villageois (439 morphotypes dont la majorité (77%) est issue des forêts de terre ferme). Outre la distinction primordiale opérée entre les plantes sauvages et les plantes domestiques (mato/plantas), les Ribeirinhos distinguent 9 catégories de ressources, en fonction principalement de critères morphologiques. Les relevés ethnobotaniques réalisés en forêt montrent que les forêts secondaires post agricoles sont les formations forestières de plus grande Valeur d'usage. De plus, une grande partie de la diversité forestière a une utilité pour la population locale (86% des 140 espèces recensées dans les parcelles forestières et entre 87% et 95 % des individus de DHP≥5 cm selon le type de forêt considérée). Toutefois, dans le quotidien, les espèces cultivées (jardins et abattis) sont plus utilisées que les espèces forestières. Nous avons mesuré des différences écologiques entre les 3 principales catégories locales de forêts de terre ferme. Nous discutons les limites de la superposition de ces catégories avec les catégories écologiques. En conclusion, nous synthétisons et discutons les principaux résultats de cette étude en montrant les limites de la méthodologie utilisée, et ouvrons des perspectives concernant l'intégration des SNL dans les projets de développement durable dans cette Flona.

Une des caractéristiques essentielles de la biodiversité est la dominance des espèces rares et petites dans les communautés. Ces espèces sont également les moins étudiées. Par ailleurs, environ 1,75 million d’espèces sont connues, mais le nombre total d’espèces vivantes dépasse sans doute 10 millions, peut-être bien davantage. Enfin, il est maintenant établi que nous vivons une crise d’extinction majeure dans l’histoire de la vie. La documentation de la biodiversité est donc urgente, ne serait-ce que pour pouvoir mieux la préserver. C’est aux taxonomistes que revient cette tâche, puisque ce sont eux qui découvrent et décrivent les espèces, mais leur discipline souffre d’un grave manque de main-d’oeuvre et d’infrastructures. Face à ce triple constat (lacunes des connaissances sur la biodiversité, crise d’extinction, handicap taxonomique), nous nous interrogeons sur le rôle que peuvent jouer les taxonomistes pour la conservation. Le coeur du travail du taxonomiste est constitué de deux grandes étapes : discriminer les espèces, puis les nommer. La discrimination des espèces les unes par rapport aux autres, avant de les nommer, permet de dégager rapidement les caractéristiques des communautés sur la richesse spécifique, la rareté et la taille des espèces et peut aider au choix des sites à protéger. Lorsque les espèces sont nommées, il est possible d’évaluer l’endémisme et les statuts de menace, afin d’orienter les actions de conservation. Nous illustrons ces contributions de l’apport des taxonomistes à la conservation par des articles issus d’inventaires des mollusques terrestres au Gabon et en Polynésie française. Enfin, l’analyse de la base de données Fauna Europaea, compilée par des taxonomistes, est l’occasion de montrer que les indicateurs habituellement utilisés pour mesurer l’état de la biodiversité font l’impasse sur la majorité des espèces, et ne remplissent donc que partiellement leur rôle. La dernière partie de cette thèse aborde l’intérêt et la faisabilité d’une nomenclature scientifique française pour les mollusques de France, pour favoriser la conservation de ces espèces méconnues à forte valeur patrimoniale. Pour les espèces les plus nombreuses et les moins connues, les taxonomistes sont les seuls à pouvoir apporter des informations sur la richesse spécifique ou les patrons d’endémisme. Ils permettent donc de prendre en considération l’ensemble de la biodiversité, et non uniquement les grands vertébrés et les plantes supérieures. Dans ce contexte, avec les biologistes des populations, les généticiens et les écologues, ils ont un rôle de premier plan à jouer dans la conservation de la biodiversité
The abundance of rare and small species is a characteristic of biodiversity, and these species are the least known. Moreover, ca. 1. 75 million species are known, but the global magnitude of biodiversity is probably over 10 million species, maybe many more. Last but not least, we are experiencing a major extinction crisis. Documenting biodiversity is thus a priority, if only to preserve it. Taxonomists are responsible for this documentation, as these are the ones who discover and describe species, but they suffer from a lack of manpower and infrastructure. Considering these facts (lack of knowledge on biodiversity, extinction crisis, taxonomic impediment), we examine the role taxonomists could play in conservation. The core of taxonomical work is double: discriminating species, and naming them. Discriminating species, before naming, gives data on species richness, rarity and size patterns, and could help the choice of conservation areas. When species are named, assessing endemism and threat status is possible, which also allows to orientate conservation actions. We illustrate these contributions to conservation with papers presenting results of terrestrial mollusc inventories in Gabon and French Polynesia. We then analyze the Fauna Europaea database, compiled by taxonomists, which shows that the indicators usually used to measure the state of biodiversity are missing most species and give a partial image of the situation. This thesis ends with an assessment of the interest and possibility of having a French scientific nomenclature for the molluscs of France, to facilitate conservation of poorly-known threatened species. Only taxonomists can deliver data on specific richness and patterns of endemism for the most numerous and least known species. Their contribution allows to take into account all biodiversity, and not only large vertebrates and flowering plants. In this framework, their role is crucial in conservation biology, together with population biologists, geneticists and ecologists

Les bactéries les plus nombreuses dans la rhizosphère ont été isolées et comparées sur leur pouvoir fixateur à l'aide du modèle spermosphère. Dans les sols argileux étudiés, la population de fixateurs d'azote est dominée par Bacillus circulans, alors que dans un sol sableux des landes, ce sont les entérobactéries qui dominent. Ces dernières ont une activité fixatrice 20 fois moindre que celle des Bacillus. Une souche de B. Circulans a été sélectionnée et inoculée au maïs dans deux essais au champ. On a observé des effets positifs sur la productivité par plante, la teneur en azote du grain et en phosphore des tiges, mais un effet négatif inexpliqué sur la densité de peuplement

Le présent travail montre que : a) il faut clairement différencier les outils nécessaires aux systématiciens dans leur travail quotidien de ceux dont ils peuvent se servir pour diffuser leurs résultats aux chercheurs d'autres disciplines, ou au grand public. B) les outils actuels sont peu opérationnels pour la recherche en Systématique car les structures de données sous-jacentes ne permettent pas de " manipuler " les objets du monde et les concepts définis, avec la même rigueur intellectuelle. C) à l'inverse, si la Systématique met en jeu tout un corpus de concepts et de méthodes développés au cours des ans, elle ne sait pas les définir précisément de manière formelle, ce qui rend très difficile la réalisation d'outils informatiques adaptés. Il faut donc mettre en place : a) des définitions précises de la Systématique se situant à plusieurs niveaux de discours : la Systématique en tant que 1) résultats à produire pour la société, 2) science au sein de la Biologie, 3) buts conjoncturels à atteindre en fonction de l'état d'avancement des connaissances et des développements conceptuels et méthodologiques. Il est suggéré que ce dernier type de définition devrait rester interne à la Systématique. B) des définitions formelles des objets du monde et des concepts associés (organisme, individu, spécimen, sémaphoronte, holomorphe, population, espèce, taxon) ; des concepts nomenclaturaux et taxonomiques. C) des structures de données correspondantes et utilisables par les SGBD relationnels actuels avec comme exemple l'ordre des Gadiformes. D) une " modélisation " du travail du systématicien. En conclusion, la tâche majeure de la Biologie fondamentale du 21ème siècle est de mathématiser ses concepts, soit avec des outils anciens, soit avec de nouveaux outils adaptés. Cet effort est bien sur nécessaire pour développer les outils informatiques ad hoc mais aussi, dans le but plus général de formaliser la communication entre chercheurs, le langage naturel devant servir seulement à expliquer les notions des concepts et leurs définitions formelles
The present work shows that : a) the Taxonomists must clearly differentiate the tools they use for their daily work from those they can use to diffuse their results to the other scientists or to a large readership. B) the actual tools are weakly operational for the Systematics work because the structures of data do not allow the “manipulation” of the “objects of the world” and the definite concepts, with the same intellectual stringency. C) conversely, if Systematic use a whole corpus of concepts and methods developed along the years, we cannot define them precisely in a formal manner, and this hampers the realisation of adapted data processing tools. It is necessary to set up : a) precise definitions of Systematics for several levels of the discourse : Systematics as : 1) results to be obtained for the society, 2) a science inside Biology, 3) occasional purposes to be achieve according to the state of knowledge of the moment and of conceptual and methodological developments. It is suggested that this last type of definition could be confined inside Systematics. B) formal definitions of “objects of the world” and of the associated concepts (organism, individual, specimen, semaphoront, holomprph, population, species, taxon), an nomenclatural and taxonomic concepts. C) the corresponding structures of data and useable for the actual relational SGBD with the taxon Gadiformes as an example. D) a “modelling” of the work of the Taxonomists. To conclude, the main purpose of fundamental Biology in the 21th century is to express mathematically its own concepts either with preexisting tools, or with new adapted tools. This effort is absolutely necessary to develop the ad hoc computerized tools but, also for a general aim of formalization of the communication between scientists, the natural language that must be used to explain the notions of the concepts and their formal definitions

Afin d'étudier le potentiel adaptatif et taxonomique du gène oprF, codant la protéine majoritaire de surface des Pseudomonas, nous avons réalisé une étude phylogénétique comparative entre l'ADNr 16S et la protéine OprF. Nous avons observé une différence de topologie importante entre ces deux phylogénies : Les souches de Pseudomonas fluorescens sont regroupées dans la phylogénie de l'ADNr 16S mais sont bien séparées dans celle de la protéine OprF, révélant ainsi un polymorphisme de la protéine OprF chez P. Fluorescens. Une ratio PCR nous a permis de démontrer une augmentation très significative de la proportion d'un des deux types de gène dans la rhizosphère par rapport au sol brut avoisinant. Enfin, une étude évolutive plus approfondie du gène oprF suggère que les transferts horizontaux ne sont pas responsables de la dichotomie OprF observée chez P. Fluorescens, tout en révélant des modifications de contraintes évolutives importantes entre les différents types d'OprF
In order to study the adaptive and taxonomic potential of the oprF gene, which encodes the major outer membrane protein of Pseudomonas, we have carried out a comparative phylogenetic study of the 16S rDNA gene and the OprF protein of Pseudomonas isolated from various environments. An important difference between the topologies of the two phylogenies was found: while phylogenetic analysis of the 16S rDNA gene grouped all P. Fluorescens isolates into one cluster, phylogenic analysis of the OprF protein divided them into two quite distinct clusters, indicating a polymorphism of the OprF protein. By using a ratio PCR, we demonstrated that the proportion of one type of oprF increased very significantly in the rhisosphere in comparison with the adjacent bulk soil. A further investigation of the evolution of the oprF gene suggests that horizontal transfers are not responsible for the observed OprF dichotomy

Abstract

Since 1999, Very High spatial Resolution satellite data (Ikonos-2, QuickBird and OrbView-3) represent the surface of the Earth with more detail. However, information extraction by multispectral pixel-based classification proves to have become more complex owing to the internal variability increase in the land-cover units and to the weakness of spectral resolution.

Therefore, one possibility is to consider the internal spectral variability of land-cover classes as a valuable source of spatial information that can be used as an additional clue in characterizing and identifying land cover. Moreover, the spatial resolution gap that existed between satellite images and aerial photographs has strongly decreased, and the features used in visual interpretation transposed to digital analysis (texture, morphology and context) can be used as additional information on top of spectral features for the land cover classification.

The difficulty of this approach is often to transpose the visual features to digital analysis.

To overcome this problem region-based classification could be used. Segmentation, before classification, produces regions that are more homogeneous in themselves than with nearby regions and represent discrete objects or areas in the image. Each region becomes then a unit analysis, which makes it possible to avoid much of the structural clutter and allows to measure and use a number of features on top of spectral features. These features can be the surface, the perimeter, the compactness, the degree and kind of texture. Segmentation is one of the only methods which ensures to measure the morphological features (surface, perimeter.) and the textural features on non-arbitrary neighbourhood. In the pixel-based methods, texture is calculated with mobile windows that smooth the boundaries between discrete land cover regions and create between-class texture. This between-class texture could cause an edge-effect in the classification.

In this context, our research focuses on the potential of land cover region-based classification of VHR satellite data through the study of the object extraction capacity of segmentation processes, and through the study of the relevance of region features for classifying the land-cover classes in different kinds of Belgian landscapes; always keeping in mind the parallel with the visual interpretation which remains the reference.

Firstly, the results of the assessment of four segmentation algorithms belonging to the two main segmentation categories (contour- and region-based segmentation methods) show that the contour detection methods are sensitive to local variability, which is precisely the problem that we want to overcome. Then, a pre-processing like a filter may be used, at the risk of losing a part of the information. The “region-growing” segmentation that uses the local variability in the segmentation process appears to be the best compromise for the segmentation of different kinds of landscape.

Secondly, the features calculated thanks to segmentation seem to be relevant to identify some land-cover classes in urban/sub-urban and rural areas. These relevant features are of the same type as the features selected visually, which shows that the region-based classification gets close to the visual interpretation.

The research shows the real usefulness of region-based classification in order to classify the land cover with VHR satellite data. Even in some cases where the features calculated thanks to the segmentation prove to be useless, the region-based classification has other advantages. Working with regions instead of pixels allows to avoid the salt-and-pepper effect and makes the GIS integration easier.

The research also highlights some problems that are independent from the region-based classification and are recursive in VHR satellite data, like shadows and the spatial resolution weakness for identifying some land-cover classes.

Résumé

Depuis 1999, les données satellitaires à très haute résolution spatiale (IKONOS-2, QuickBird and OrbView-3) représentent la surface de la terre avec plus de détail. Cependant, l’extraction d’information par une classification multispectrale par pixel devient plus complexe en raison de l’augmentation de la variabilité spectrale dans les unités d’occupation du sol et du manque de résolution spectrale de ces données. Cependant, une possibilité est de considérer cette variabilité spectrale comme une information spatiale utile pouvant être utilisée comme une information complémentaire dans la caractérisation de l’occupation du sol. De plus, de part la diminution de la différence de résolution spatiale qui existait entre les photographies aériennes et les images satellitaires, les caractéristiques (attributs) utilisées en interprétation visuelle transposées à l’analyse digitale (texture, morphologie and contexte) peuvent être utilisées comme information complémentaire en plus de l’information spectrale pour la classification de l’occupation du sol.

La difficulté de cette approche est la transposition des caractéristiques visuelles à l’analyse digitale. Pour résoudre ce problème la classification par région pourrait être utilisée. La segmentation, avant la classification, produit des régions qui sont plus homogène en elles-mêmes qu’avec les régions voisines et qui représentent des objets ou des aires dans l’image. Chaque région devient alors une unité d’analyse qui permet l’élimination de l’effet « poivre et sel » et permet de mesurer et d’utiliser de nombreuses caractéristiques en plus des caractéristiques spectrales. Ces caractéristiques peuvent être la surface, le périmètre, la compacité, la texture. La segmentation est une des seules méthodes qui permet le calcul des caractéristiques morphologiques (surface, périmètre, …) et des caractéristiques texturales sur un voisinage non-arbitraire. Avec les méthodes de classification par pixel, la texture est calculée avec des fenêtres mobiles qui lissent les limites entre les régions d’occupation du sol et créent une texture interclasse. Cette texture interclasse peut alors causer un effet de bord dans le résultat de la classification.

Dans ce contexte, la recherche s’est focalisée sur l’étude du potentiel de la classification par région de l’occupation du sol avec des images satellitaires à très haute résolution spatiale. Ce potentiel a été étudié par l’intermédiaire de l’étude des capacités d’extraction d’objet de la segmentation et par l’intermédiaire de l’étude de la pertinence des caractéristiques des régions pour la classification de l’occupation du sol dans différents paysages belges tant urbains que ruraux.
Doctorat en sciences agronomiques et ingénierie biologique
info:eu-repo/semantics/nonPublished

Au cours de la derniere decennie, les recherches conduites sur l'utilisation des biotechnologies microbiennes pour resoudre le probleme de la pollution engendree par les margines (effluents liquides resultant de l'extraction de l'huile d'olive) ont permis d'isoler et de caracteriser de nouveaux microorganismes, qui pour la plupart sont des bacteries anaerobies. Dans le cadre de ce travail, nous avons entrepris la recherche de bacteries microaerophiles a partir d'un echantillon de margines, afin d'approfondir nos connaissances sur la biodiversite microbienne existant dans ces effluents et de contribuer aux recherches menees dans le cadre de leur biodepollution. Parmi les six bacteries isolees en conditions microaerophiles, cinq etaient aerobies et une, microaerophile et anaerobie facultative. Cette derniere (souche m5) qui s'est revelee etre une nouvelle espece du genre propionibacterium, p. Microaerophilum, a ete etudiee en details. Comme toutes les propionibacteries, la souche m5 utilise les sucres et le lactate qu'elle fermente en propionate, acetate et co 2. Contrairement aux autres propionibacteries decrites pour la plupart comme des anaerobies aerotolerantes, elle presente la particularite de mieux croitre avec 5% d'o 2. Alors que les autres propionibacteries necessitent des vitamines pour leur croissance, la souche m5 croit sans addition de ces facteurs. La souche m5 est une bacterie denitrifiante alors que la plupart des propionibacteries ne reduisent le nitrate qu'en nitrite. L'etude de la respiration de l'o 2 chez la souche m5, a montre qu'elle oxydait le lactate, le glucose, le propionate, l'acetate et le formate, le lactate etant le substrat preferentiel de la respiration. Les gammes de temperature et de salinite requises pour l'activite respiratoire de la souche m5 sont plus larges que celles requises pour sa croissance. La souche m5 presente une activite respiratoire differente de celles des especes phylogenetiquement plus proches d'elle.

Dans le cadre de l'étude des interactions entre les objets biologiques, nous avons développé ISYMOD, un environnement informatique de représentation, d'acquisition, et d'exploitation des connaissances sur les systèmes intégrés bactériens. Une base de connaissances de domaine modélise les systèmes biologiques, par un ensemble de classes et d'associations, organisées hiérarchiquement. Pour assurer la cohérence globale de la base, nous avons intégré dans le système de représentation, un algorithme de propagation de la classification. L'analyse des systèmes intégrés est représentée au sein d'une base de connaissances méthodologiques extensible, à travers des problèmes décrits et hiérarchisés, des méthodes exécutables, et des stratégies de résolution associant problèmes et méthodes. La co-existence des deux bases dans un même environnement permet un contrôle du flux de données entre les étapes incrémentales d'analyse et de stockage, même en cas d'évolution du schéma des bases.

Symbole paléochrétien du Christ, le poisson est surtout, dans le contexte de l'Occident médiéval, la nourriture d’abstinence imposée par l'Église pendant les nombreux jours maigres. Cette valorisation chrétienne ne suffit pas à rendre compte de son rôle dans la littérature. Les ermites des romans se contentent de pain et d'eau, alors que le poisson est servi aux tables royales lors de plantureux banquets. De plus, quelques espèces récurrentes semblent revêtir des connotations particulières. Pourquoi le Graal de Chrétien de Troyes ne contient-il ni brochet, ni lamproie, ni saumon ? Qu'évoquent au public médiéval les fameuses anguilles du Roman de Renart ? D'où vient le miraculeux esturgeon qui conserve dans son ventre la main de l'héroïne du Roman de la Manekine ? Les discours médiévaux sur le poisson sont ancrés dans un contexte matériel et culturel qui nous est devenu étranger. Afin de reconstituer l’arrière-plan susceptible d’expliquer les allusions littéraires, on interroge d'abord la terminologie et les taxinomies employées dans les textes encyclopédiques et médicaux. Les représentations ainsi dégagées éclairent l'étude des notations littéraires. Les fictions accomplissent une recomposition des realia dont le sens diffère d’un genre à l’autre. Les espèces prestigieuses des romans et des chansons de geste suggèrent, dans une perspective moralisante ou comique, des plaisirs coupables. Certaines œuvres parodiques, spécialement le Roman de Renart, nouent avec les pratiques commerciales et alimentaires de leur temps un dialogue subtil. Le poisson se prête enfin au jeu polyphonique de la merveille ; il est alors à la fois nourriture symbolique et animal merveilleux
An early Christian symbol of Christ, the fish is first and foremost, in the medieval West, the food imposed by the Church during the numerous days of abstinence. But this Christian promotion fails to account for role in literature. The hermits in the novels content themselves with bread and water, while fish is served at the royal tables during lavish feasts. Moreover some recurrent species seem to take on special connotations. Why doesn't the Graal of Chrétien de Troyes contain either pike, or lamprey, or salmon ? What do the famous eels of the Roman de Renart evoke to the medieval public ? Where does the miraculous sturgeon, which keeps in its belly the hand of the heroine of the Roman de la Manekine come from ? The medieval discourse on the fish is anchored in a material and cultural context which became foreign to us. In order to reconstruct the background likely to explain literary allusions, we first question the terminology and the taxonomy used in encyclopaedic and medical text, thus highlighting the complex mosaic of meanings the realia take on in works of fiction. Prestigious species of novels and epics suggest, in a moralizing or comic perspective, guilty pleasures. In parodic writings, especially the Roman de Renart, allusions to the fish reveal the commercial and food practices of the time. In the marvel finally, the fish is both a symbolic food and marvellous animal

The development of reliable and cost-saving methods to select pre-clinically new potential drugs with unknown and original mechanisms of action for cancer therapy has become crucial. Previous investigations demonstrated that infrared spectra of cancer cells exposed to well-known anticancer drugs used in the clinics provide a global fingerprint of all the metabolic modifications induced. Nowadays several natural products have been recognized for their medicinal values. Polyphenolic compounds constitute one of the largest groups of plant metabolites and many studies have demonstrated their anticancer properties at multiple steps of carcinogenesis. Taking into account the large diversity of polyphenolic structures in nature and their numerous targets against carcinogenesis, the step of selection becomes essential as it is virtually impossible to classify them using traditional classification techniques. While FTIR spectroscopy appears to have a definite potential to sort anticancer drugs on the basis of the metabolic modifications they induced, the present challenge in this thesis is to evaluate the drug-induced spectral changes in cancer cells on a larger scale. The coupling of FTIR spectroscopy with a high throughput screening extension could become a useful method to generate drug classifications based on the “modes of action”. In a first step, the IC50 was evaluated for each polyphenol to normalize all spectral experiments that will be carried out on breast cancer cells. The first experiments revealed dispersive artifacts (wide variations of absorbance distribution and Mie scattering effects) contributing to spectral measurements. To minimize them, the best option was covering uniformly the surface of spectral measurement with cells (detailed in chapter III). Once the protocol refined, it was applied to the study of MDA-MB-231 breast cancer cells exposed for 24 hrs to 15 polyphenols. Through unsupervised and supervised statistical analyses, a distinction between polyphenol treatments could be well established. Complex effects of polyphenols on cancer cells were revealed, suggesting that mechanisms specific to each polyphenol were evidenced by the whole infrared spectrum. Clustering of polyphenol-induced spectral signatures by Hierarchical Cluster Analysis indicates that some of the polyphenols share similar effects on MDA-MB-231 (detailed in chapter IV). This experiment was then extended to another breast cancer cell line, MCF-7. It demonstrated a cell line dependency to polyphenolic treatments. Finally a subcellular investigation of treated MCF-7 breast cancer cells in their live state was done using Raman imaging. A distinction between nucleus and cytoplasm of treated cells brought supplementary information regarding the effect of polyphenols, leading to subcellular biological assumptions on polyphenol effects. These results paves the way for a new classification based on infrared spectral signatures that reflect the overall chemical modifications experienced by the cells when exposed to drugs.
Le développement de méthodes fiables et peu cher pour sélectionner de potentiels nouveaux médicaments présentant un mécanisme d’action original et inconnu avant toute étape clinique devient crucial. De précédentes études ont pu démontrer que les spectres infrarouges de cellules cancéreuses exposées à des agents anticancéreux connus et utilisé dans le monde clinique fournissent une empreinte globale de toutes les modifications métaboliques induites. La spectroscopie infrarouge est un outil innovant qui semble prometteur pour offrir un aperçu global des processus biologiques et physiologiques qui sont menés par un médicament dans des cellules cancéreuses. De nos jours, de nombreux produits naturels ont été reconnus pour leurs propriétés médicinales. Les polyphénols constituent l’un des plus vastes groupes de métabolites végétaux et de nombreuses études ont démontré leurs propriétés anticancéreuses à de multiples étapes de la carcinogénèse. En prenant en compte la très grande diversité de structures polyphénoliques existantes dans la nature et leurs nombreuses cibles anti-tumorales, l’étape de sélection est devenue essentielle comme il est virtuellement impossible de les classifier grâce à des techniques de classification traditionnelles telles que les études –omiques. Dès lors, le défi de cette thèse est d’évaluer les variations spectrales induites par un polyphénol dans des cellules cancéreuses à une plus grande échelle. Le couplage de la spectroscopie IRTF avec une extension de criblage de haut débit pourrait devenir une méthode utile pour générer des classifications de molécules sur base de leur « modes d’action ». Dans un premier temps, la concentration qui inhibe 50% de la croissance des cellules cancéreuses fut déterminée pour chaque polyphénol et chaque lignée de cellules cancéreuses. Le traitement des cellules à cette concentration permet une normalisation interne des expériences réalisées ultérieurement en spectroscopie infrarouge. Une fois le protocole établi, la lignée MDA-MB-231 fut exposée durant 24 heures à 15 polyphénols différents. Au moyen d’analyses statistiques multivariées supervisées et non supervisées, une distinction parmi les polyphénols a pu être établie et des effets complexes des polyphénols sur les cellules cancéreuses ont pu être révélés, suggérant des mécanismes d’action spécifiques à chaque polyphénol mis en évidence par spectroscopie infrarouge. Finalement, une étude subcellulaire sur cellules vivantes fut réalisée par imagerie Raman sur une seconde lignée de cellules cancéreuses mammaires appelées MCF-7. Cela permis de compléter en partie l’information macroscopique offerte par la spectroscopie infrarouge par une information microscopique sur l’effet de certains polyphénols. Cette thèse a ouvert la voie pour de nouvelles techniques de classification d’agents anticancéreux basées sur la spectroscopie infrarouge, technique sensible à l’ensemble des modifications chimiques subies par des cellules.
Option Chimie du Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

Ces dernières années, les réseaux sont devenus une source importante d’informations dans différents domaines aussi variés que les sciences sociales, la physique ou les mathématiques. De plus, la taille de ces réseaux n’a cessé de grandir de manière conséquente. Ce constat a vu émerger de nouveaux défis, comme le besoin de mesures précises et intuitives pour caractériser et analyser ces réseaux de grandes tailles en un temps raisonnable.

La première partie de cette thèse introduit une nouvelle mesure de similarité entre deux noeuds d’un réseau dirigé et pondéré :la covariance “sum-over-paths”. Celle-ci a une interprétation claire et précise :en dénombrant tous les chemins possibles deux noeuds sont considérés comme fortement corrélés s’ils apparaissent souvent sur un même chemin – de préférence court. Cette mesure dépend d’une distribution de probabilités, définie sur l’ensemble infini dénombrable des chemins dans le graphe, obtenue en minimisant l'espérance du coût total entre toutes les paires de noeuds du graphe sachant que l'entropie relative totale injectée dans le réseau est fixée à priori. Le paramètre d’entropie permet de biaiser la distribution de probabilité sur un large spectre :allant de marches aléatoires naturelles où tous les chemins sont équiprobables à des marches biaisées en faveur des plus courts chemins. Cette mesure est alors appliquée à des problèmes de classification semi-supervisée sur des réseaux de taille moyennes et comparée à l’état de l’art.

La seconde partie de la thèse introduit trois nouveaux algorithmes de classification de noeuds en sein d’un large réseau dont les noeuds sont partiellement étiquetés. Ces algorithmes ont un temps de calcul linéaire en le nombre de noeuds, de classes et d’itérations, et peuvent dés lors être appliqués sur de larges réseaux. Ceux-ci ont obtenus des résultats compétitifs en comparaison à l’état de l’art sur le large réseaux de citations de brevets américains et sur huit autres jeux de données. De plus, durant la thèse, nous avons collecté un nouveau jeu de données, déjà mentionné :le réseau de citations de brevets américains. Ce jeu de données est maintenant disponible pour la communauté pour la réalisation de tests comparatifs.

La partie finale de cette thèse concerne la combinaison d’un graphe de citations avec les informations présentes sur ses noeuds. De manière empirique, nous avons montré que des données basées sur des citations fournissent de meilleurs résultats de classification que des données basées sur des contenus textuels. Toujours de manière empirique, nous avons également montré que combiner les différentes sources d’informations (contenu et citations) doit être considéré lors d’une tâche de classification de textes. Par exemple, lorsqu’il s’agit de catégoriser des articles de revues, s’aider d’un graphe de citations extrait au préalable peut améliorer considérablement les performances. Par contre, dans un autre contexte, quand il s’agit de directement classer les noeuds du réseau de citations, s’aider des informations présentes sur les noeuds n’améliora pas nécessairement les performances.

La théorie, les algorithmes et les applications présentés dans cette thèse fournissent des perspectives intéressantes dans différents domaines.

In recent years, networks have become a major data source in various fields ranging from social sciences to mathematical and physical sciences. Moreover, the size of available networks has grow substantially as well. This has brought with it a number of new challenges, like the need for precise and intuitive measures to characterize and analyze large scale networks in a reasonable time.

The first part of this thesis introduces a novel measure between two nodes of a weighted directed graph: The sum-over-paths covariance. It has a clear and intuitive interpretation: two nodes are considered as highly correlated if they often co-occur on the same -- preferably short -- paths. This measure depends on a probability distribution over the (usually infinite) countable set of paths through the graph which is obtained by minimizing the total expected cost between all pairs of nodes while fixing the total relative entropy spread in the graph. The entropy parameter allows to bias the probability distribution over a wide spectrum: going from natural random walks (where all paths are equiprobable) to walks biased towards shortest-paths. This measure is then applied to semi-supervised classification problems on medium-size networks and compared to state-of-the-art techniques.

The second part introduces three novel algorithms for within-network classification in large-scale networks, i.e. classification of nodes in partially labeled graphs. The algorithms have a linear computing time in the number of edges, classes and steps and hence can be applied to large scale networks. They obtained competitive results in comparison to state-of-the-art technics on the large scale U.S.~patents citation network and on eight other data sets. Furthermore, during the thesis, we collected a novel benchmark data set: the U.S.~patents citation network. This data set is now available to the community for benchmarks purposes.

The final part of the thesis concerns the combination of a citation graph with information on its nodes. We show that citation-based data provide better results for classification than content-based data. We also show empirically that combining both sources of information (content-based and citation-based) should be considered when facing a text categorization problem. For instance, while classifying journal papers, considering to extract an external citation graph may considerably boost the performance. However, in another context, when we have to directly classify the network citation nodes, then the help of features on nodes will not improve the results.

The theory, algorithms and applications presented in this thesis provide interesting perspectives in various fields.

Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

Dans le champ des méthodologies dédiées à la caractérisation des microorganismes, les méthodes spectroscopiques comme la spectroscopie de fluorescence apparaisent des outils particulièrement sensibles. Leur puissance est renforcée par l'utilisation d'outils chimiométriques qui autorisent le traitement de l'ensemble des informations spectrales. Ce mémoire présente les étapes de mise au point de la méthode pour la caractérisation des Pseudomonads qui constituent une des flores les plus adaptatives et présentant la plus grande diversité phénotypique et génotypique décrite à ce jour. Par l'utilisation de fluorophores intrinsèques (NADH, Acides aminés aromatiques + Acides nucléiques ou tryptophane) l'analyse de suspensions bactériennes préparées directement à partir de colonies permet d'obtenir plus de 90% de bonne classification pour des souches de référence même réparties en taxons proches. Cette méthode a permis, également, une identification aisée d'isolats et les résultats obtenus sont apparus cohérents avec ceux issus de PCR tout en apportant des informations complémentaires à ceux obtenus par identification sur galerie API 20 NE. LA méthode a été développée pour une lecture directe des colonies sur un milieu gélosé. Après différentes étapes de cadrage, la meilleure pertinence a été obtenue pour une lecture des colonies en fluorescence synchrone avec un décalage constant de 30 nm. L'analyse de la variance a montré une excellente répétabilité des résultats mais aussi des effets" position de la fibre optique vis à vis de la colonie" et durée d'incubation avant lecture (entre 48 et 72 heures) négligeables. Utilisée à des fins taxonomiques, la méthode s'est révélée très cohérente et complémentaire des méthodes relevant de la génomique. Elle permet d'analyser extrêmement rapidement et sans ajout de réactifs les proximités ou distance entre souches et de décrire les zones spectrales les plus identitaires. Enfin, nous avons aussi montré les potentialités de la spectroscopie de fluorescence pour la mise en place d'un outil de "traçabilité bactérienne" susceptible de répondre aux besoins des producteurs agroalimentaires dans leur démarche d'analyse des risques

Les objectifs de la thèse sont d’analyser la biodiversité en région méditerranéenne européenne aux niveaux taxonomique, phylogénétique et fonctionnel et comprendre pourquoi ces différentes estimations de la biodiversité sont convergentes ou pas dans un contexte spatialisé et comment divers facteurs de l'environnement peuvent expliquer cette convergence ou son absence. Dans ce contexte, la thèse s’est d’abord focalisée sur la réalisation de nouveaux arbres phylogénétiques de la flore arborée méditerranéenne intégrant les espèces endémiques de cette région, permettant d’augmenter significativement la résolution des phylogénies en cours. Puis, à partir de cette phylogénie, il a été ensuite estimé les indices de diversité phylogénétique à différentes échelles (pays, îles, zones biogéographiques) pour les comparer à d’autres indices de la biodiversité (fonctionnelle et taxonomique) et pour étudier corrélativement l’impact de variables environnementales sur ces différents indices de biodiversité
The objectives of the thesis are to analyze biodiversity in the European Mediterranean region at the taxonomic, phylogenetic and functional levels and understand why these different estimates of biodiversity are convergent or not in a spatialized context and how various environmental factors may explain this convergence or its absence.In this context, the thesis first focused on generating new phylogenetic trees of Mediterranean trees integrating the endemic species of this region, to increase significantly the resolution of current phylogenies. Then, using these phylogenies, indices of phylogenetic diversity were estimated at different scales (country, island, biogeographic zone) and compared with other indices of biodiversity (functional and taxonomic) and to correlatively study the impact of environmental variables on these different biodiversity indices

La compréhension de la liquidation des artefacts humains des collections du Muséum d'Histoire naturelle (1797) nécessite de relier objets et savoirs. Il s'agira de voir en quoi les conditions de production politique des objets scientifiques, mises au jour dans les expéditions maritimes et les saisies révolutionnaires, affectent les classifications naturalistes. Pour cela, deux séries correspondent : d'une part celle de la dimension cognitive des collections autour des questions de méthode, pour un savoir naturaliste qui classe avec et au travers d'objets, et d'autre part, un entre-deux colonial, depuis la perte des possessions de l'Amérique jusqu'à la prise d'Alger qui explore le Pacifique et l'annexe. Exclure les objets des Autres ordonnerait le temps long de l'histoire de la nature, tout en reléguant le primitif aux marges de l'Histoire, voué à disparaître ou à être colonisé. Car derrière ce grand partage d'expulsion, le regard sur l'Autre se renverse, passant du sauvage au primitif
The comprehension of the relegation of the human artifacts from the collections of the Museum d'Histoire naturelle (1797) requires connecting objects and knowledge. This issue understands better how the conditions of political production of scientific objects, revealed during the maritime expeditions and the revolutionary seizures, affect classifications. Two series will be connected : on the one hand the cognitive dimension of the collections raised by methodological problems, from a naturalist point of view which classifies through objects and, on the other hand, from the loss of the American possessions until the catch of Algiers, a colonial interval, which explores the Pacific and colonize it. The exclusion of the man-made objects would structure the deep time of the history of nature, while relegating the primitive in the margins of History, condemned to vanish or to be colonized. Behind this relegation, the vision of the Other changes turning from the savage into the primitive